2021版《紅對勾45分鐘》高中物理人教版選修3-1鞏固提升《靜電場》綜合評估

.tif".tif"《靜電場》綜合評估限時：90分鐘總分：100分答題表題號12345678910答案一、選擇題(1－7為單選題，每小題5分；8－10為多選題，每小題6分，共53分)1．使兩個完全相同的金屬小球(均可視為點電荷)分別帶上－3Q和＋5Q的電荷后，將它們固定在相距為a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F1.現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F2.則F1與F2A．2∶1B．4∶1C．16∶1D．60∶12．如下圖所示的真空空間中，僅在正方體中的黑點處存在著電荷量大小相等的點電荷，則下圖中a、b兩點電場強度和電勢均相同的是()3．如圖所示，實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷Q產(chǎn)生的電場線，若帶電粒子q(|Q|?|q|)由a運動到b，電場力做正功．已知在a、b兩點粒子所受電場力分別為Fa、Fb，則下列推斷正確的是()A．若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)a＞FbB．若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)a＜FbC．若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)a＞FbD．若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)a＜Fb4．如圖所示，在一個粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個帶同種電荷的小物塊．由靜止釋放后，兩個物塊向相反方向運動，并最終停止．在物塊的運動過程中，下列表述正確的是()A．兩個物塊的電勢能漸漸削減B．物塊受到的庫侖力不做功C．兩個物塊的機械能守恒D．物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力5．一正電荷在電場中僅受電場力作用，從A點運動到B點，速度隨時間變化的圖象如圖所示，tA、tB分別對應(yīng)電荷在A、B兩點的時刻，則下列說法中正確的是()A．A處的場強確定小于B處的場強B．A處的電勢確定低于B處的電勢C．電荷在A處的電勢能確定大于在B處的電勢能D．從A到B的過程中，電場力對電荷做正功《靜電場》綜合評估1．D兩個完全相同的金屬小球相互接觸后，帶電荷量均為＋Q，距離變?yōu)樵瓉淼膬杀?，依?jù)庫侖定律可知選項D正確．2．CC圖中a、b兩點處在＋q、－q連線的中垂線上，且關(guān)于兩電荷連線對稱分布，電場強度和電勢均相同．3．A考查電場強度與電場力的關(guān)系．a(chǎn)點的電場線密度比b點大，電場強度大，同一電荷受到的電場力大，F(xiàn)a＞Fb，假如Q是正電荷，由于電場力對q做正功，q受到的電場力方向向右，q帶正電，A正確，B不正確．假如Q是負(fù)電荷，由于電場力對q做正功，q受到的電場力方向向右，q帶負(fù)電，C、D不正確．4．A由靜止釋放后，兩帶電小物塊帶同種電荷，所以庫侖力對它們均做正功，故電勢能都減小，A正確、B錯誤；兩小物塊運動過程中，因摩擦力和電場力分別做功，發(fā)生氣械能和其他能量的相互轉(zhuǎn)化，故機械能不守恒，C錯；因最終停止，故D錯．5．B由圖象知A處的加速度大于B處的加速度，A處的場強確定大于B處的場強，A錯．由功能關(guān)系及動能和電勢能之和守恒知B正確，C、D錯．6．一個帶負(fù)電荷q，質(zhì)量為m的小球，從光滑絕緣的斜面軌道的A點由靜止下滑，小球恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最高點B而做圓周運動．現(xiàn)在豎直方向上加如圖所示的勻強電場，若仍從A點由靜止釋放該小球，則()A．小球不能過B點B．小球仍恰好能過B點C．小球能過B點，且在B點與軌道之間壓力不為0D．以上說法都不對eq\a\vs4\al(同學(xué)用書第102頁).tif"7．如圖所示，絕緣桿兩端固定帶電小球A和B，輕桿處于水平向右的勻強電場中，不考慮兩球之間的相互作用．初始時桿與電場線垂直，將桿右移的同時順時針轉(zhuǎn)過90°，發(fā)覺A、B兩球電勢能之和不變．依據(jù)如圖給出的位置關(guān)系，下列說法正確的是()A．A確定帶正電，B確定帶負(fù)電B．A、B兩球帶電量的確定值之比qA∶qB＝1∶2C．A球電勢能確定增加D．電場力對A球和B球都不做功8．如圖所示，在點電荷Q的電場中有a、b兩點，兩點到點電荷的距離ra<rb.設(shè)a、b兩點場強大小分別為Ea和Eb，電勢分別為φa和φb，則()A．Ea確定大于Eb，φa確定大于φbB．Ea確定大于Eb，φa可能小于φbC．Ea確定大于Eb，φa可能大于φbD．Ea可能小于Eb，φa可能小于φb9．AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電量分別為＋q和－q的兩點電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對稱且距離等于圓的半徑，如圖所示．要使圓心處的電場強度為零，可在圓周上再放一個適當(dāng)?shù)狞c電荷Q，則該點電荷()A．應(yīng)放在A點，Q＝2q B．應(yīng)放在B點，Q＝－2qC．應(yīng)放在C點，Q＝－q D．應(yīng)放在D點，Q＝q10．有三個質(zhì)量相等，分別帶正電，負(fù)電和不帶電的微粒，從極板左側(cè)中心以相同的水平初速度v先后垂直場強射入，分別落到極板A、B、C處，如圖所示，則正確的有()A．粒子A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電B．三個粒子在電場中運動時間相等C．三個粒子在電場中運動的加速度aA＜aB＜aCD．三個粒子到達(dá)極板時動能EkA＞EkB＞EkC二、填空題(共12分)11．(8分)空氣中的負(fù)氧離子對于人的健康極為有益．人工產(chǎn)生負(fù)氧離子的方法最常見的是電暈放電法．如圖所示一排針狀負(fù)極和環(huán)形正極之間加上直流高壓電，電壓達(dá)5000V左右，使空氣發(fā)生電離，從而產(chǎn)生負(fù)氧離子．在負(fù)極后面加上小風(fēng)扇，將大量負(fù)氧離子排出，使空

《靜電場》綜合評估6.B小球從光滑絕緣的斜面軌道的A點由靜止下滑，恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最高點B而做圓周運動，則mg＝mveq\o\al(2,1)/R，mg(h－2R)＝mveq\o\al(2,1)/2；加勻強電場后仍從A點由靜止釋放該小球，則(mg－qE)(h－2R)＝mveq\o\al(2,2)/2，聯(lián)立解得mg－qE＝mveq\o\al(2,2)/R，滿足小球恰好能過B點的臨界條件，選項B正確．7．BA、B兩球電勢能的變化量的確定值相同，即：qAE·2L＝qBE·L，則有qA∶qB＝1∶2，故B項正確；由于無法推斷A、B兩球的電勢能是增加了還是削減了，故A、B8．BC電場中某點的電場強度E和電勢φ沒有聯(lián)系，電場中某點的電勢與零勢點的選取有關(guān)，故B、C選項正確．9．CD先將＋q、－q在O點產(chǎn)生的場強合成，由于＋q、－q與O點構(gòu)成等邊三角形，可求出合場強E0方向水平向右，大小E0＝E1＝E2，如圖所示．欲使圓心O處的電場強度為零，所放置的點電荷Q在O點產(chǎn)生的場強方向必需水平向左，且大小也為E0.若在A點和B點放置點電荷Q，則它產(chǎn)生的場強只能沿豎直方向，達(dá)不到目的．若在C點放置點電荷Q，則必為負(fù)電荷，且Q＝－q，選項C對．若在D點放置點電荷Q，則必為正電荷，且Q＝q，選項D對．10．AC三粒子在水平方向上都為勻速運動，則它們在電場中的飛行時間關(guān)系為tA＞tB＞tC，三粒子在豎直方向上有d/2＝at2/2.所以aA＜aB＜aC，則A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電．再由動能定理知，三粒子到達(dá)極板時動能關(guān)系為EkA＜EkB＜EkC.氣清爽化．針狀負(fù)極與環(huán)形正極間距離為5mm，且視為勻強電場，則電場強度為________V/m，電場對負(fù)氧離子的作用力為________N.12．(4分)如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢面，且相鄰兩等勢面的電勢差相等，一正電荷在等勢面φ3上時具有動能60J，它運動到等勢面φ1上時，速度恰好為零，令φ2＝0，那么，當(dāng)該電荷的電勢能為12J時，其動能大小為________J.三、計算題(共35分)13．(16分)如圖所示，一個電子以4×106m/s的速度沿與電場垂直的方向從A點飛進勻強電場，并且從另一端B點沿與場強方向成150°角方向飛出，那么，A、B兩點間的電勢差為多少伏？(電子的質(zhì)量為9.1×10－《靜電場》綜合評估11.1×1063.2×10－13解析：由于可視為勻強電場，所以E＝U/d＝5000/(5×10－3)V/m＝1×106V/m，電場對負(fù)氧離子的作用力為F＝E·q＝1×106×3.2×10－19N＝3.2×10－13N.12．18解析：以φ2的電勢為零，由能量守恒可知，電荷的電勢能和動能的總和保持不變，由題意可知每經(jīng)過一個等勢面帶電粒子的動能削減30J，則在等勢面φ2上時動能為30J，電勢能為0，則總能量為30J，故當(dāng)電勢能為12J時，動能為18J.13．－1.4×102V解析：電子在水平方向做勻速直線運動，即達(dá)B點時，水平分速度仍為vA，則vB＝vA/cos60°＝2vA.由動能定理：－eUAB＝mveq\o\al(2,B)/2－mveq\o\al(2,A)/2.解得UAB＝－1.4×102V.14．(19分)如圖所示，ab是半徑為R的圓的一條直徑，該圓處于勻強電場中，場強大小為E，方向確定，在圓周平面內(nèi)，將一帶正電荷q的小球從a點以相同的動能拋出，拋出方向不同時，小球會經(jīng)過圓周上不同的點，在全部的這些點中，到達(dá)c點時小球的動能最大．已知∠cab＝30°，若不計重力和空氣阻力，試求：eq\a\vs4\al(同學(xué)用書第104頁).tif"(1)電場方向與ac間的夾角θ為多大？(2)若小球在a點時初速度方向與電場方向垂直，則小球恰好能落在c點，那么初動能為多大？《靜電場》綜合評估14.(1)30°(2)EqR/8解析：(1)帶正電小球從a點拋出后，僅在電場力作用下，運動到圓周上的c點，且具有最